Vapor d’água contido no interior de um conjunto cilindro-pistão passa por um processo isotérmico de expansão a 240°C, de uma pressão de 7 bar até uma pressão de 3 bar. Determine o trabalho, em kJ/kg. Resolva de dois modos: usando (a) o modelo de gás ideal, (b) o IT ou um programa similar com os dados da água/vapor d’água. Comente.

a) É dado que:

O volume específico no estado inicial com a equação de gás ideal é dado por

O volume específico no estado final com a equação de gás ideal é dado por

Como o processo é isotérmico, o produto de pressão e volume é constante

Onde é uma constante.

Então, o trabalho feito por um gás ideal é dado por

Substituindo o valor de

b) Agora vamos usar o programa EES (Engineering Equation Solver) pra dar uma mãozinha pra gente nessa questão

"Código Cap3P114"

"Dados Iniciais"

T1 = 240 "ºC"

p1 = 7 "bar"

p2 = 3 "bar"

T2 = T1"ºC"

"Cálculo das Propriedades"

v1 = volume(Water;P=p1;T=T1)

v2 = volume(Water;P=p2;T=T2)

O resoltado obtido rodando o código é mostrado abaixo (A, lembra de botar as unidades certinho no programa beleza)

O trabalho é dado pela equação

Então a gente pode observar a diferença de

Isso implica que a suposição que o vapor de água é um gás igual não é tãããão preciso.